单项选择(2014年春程序员软考)

CPU每秒能执行的指令条数,常用【 】来描述。

A、MB

B、MIPS

C、HZ

D、BPS

答案解析

B

【解析】

通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)是指每秒钟所能执行的指令条数,一般用百万条指令/秒”(MPS, Million Instruction Per Second)来描述。

讨论

计算机的【 】直接反映了机器的速度,其值越高表明机器速度越快。

构成计算机系统内存的主要存储器件是【 】。

以下关于CPU与IO设备交换数据时所用控制方式的叙述中,错误的是【 】。

CPU执行指令时,先根据【 】的内容从内存读取指令,然后译码并执行。

计算机中常用原码、反码、补码和移码表示 数据,其中表示0时仅用一个编码的是【 】

float型数据通常采用IEEE754单精度浮点数格式表示。若编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x=-8.25,则FR1的内容是【 】。

假定编译器规定int和short类型长度分别为32位和16位,执行下列C语言语句:unsigned short x=65530;unsigned int y=x;得到y的机器数为【 】。

下列存储器中,汇编语言程序员可见的是【 】

某计算机的CPU主频为500MHz,CPI为5(即执行每条指令平均需要5个时钟周期)。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s,采用中断方式与主机进行数据传送,以32位为传送单位,对应的中断服务程序包含18条指令,中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题,要求写出计算过程。(1)在中断方式下,CPU用于外该设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少?(2)当外设的数据传输率达到5MB/s时,改为DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块的大小为5000B,且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期,则CPU用于该外设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少(假设DMA和CPU之间没有访存冲突)?

对于低速输入输出设备,应当选用的通道是【 】。

下列存储器中,汇编语言程序员可见的是【 】。

冯·诺依曼结构的特点是________________。

某工作站采用时钟频率为15MHz、处理速率为10MIPS的处理机来执行一个已知混合程序。假定每次存储器存取为1周期延迟,试问:① 此计算机的有效CPI是多少?② 假定将处理机的时钟提高到30MHz,但存储器子系统速率不变,这样,每次存储器存取需要两个时钟周期。如果30%的指令每条只需要一次存储器存取,而另外的 5%每条需要两次存储存取,还假定已知混合程序的指令数不变,并与原工作站兼容,试求改进后的处理机性能。

用一台40MHz的处理机执行标准测试程序,它包含的混合指令数和响应所需要的时钟周期为:算术逻辑指令:CPI为1,占比60%高速缓存命中的加载与存储:CPI为2,占比18%转移指令:CPI为4,占比12%调整缓存缺失的存储访问:CPI为8,占比10%。求有效CPI、MIPS速率和程序的执行时间。

假设我们有一个需要运行100秒的标准程序,其中有90秒是CPU时间,剩下的是I/O占用的时间。如果在以后的5年中,CPU 速度每年可以提高 50%且 I/0时间保持不变,那么5年后我们的程序要耗费多少时间。

假定我们正在考虑两种条件转移指令的设计方法,这两种方法如下:CPU A:先通过一条比较指令设置条件码A,再用一条分支指令检测条件码;CPU B:比较操作包含在分支指令中。在两种CPU中,条件转移指令都需要两个时钟周期,所有其他指令都需要一个时钟周期。在CPU A中,全部指令的20%是条件转移指令,因为每次条件转移都需要一次比较,所以比较指令约占所有指令的20%。如果CPU A的时钟频率是 CPU B的1.25倍,问哪一种CPU更快?如果CPU A的时钟频率只是CPU B的1.1倍,结果又是多少?

某计算机系统采用浮点运算部件后,使浮点运算速度提高到原来的20倍,而系统运行一个程序的整体性能提高到原来的5倍,试计算该程序中浮点操作所占用的比例。

某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读/写操作,其他指令只对寄存器进行操作。根据程序跟踪实验结果,已知每种指令所占比例及CPI为:逻辑指令:CPI为1,占比43%Load指令:CPI为2,占比21%Store指令:CPI为2,占比12%转移指令:CPI为2,占比24%① 求上述情况下的平均CPI;② 假设程序由M条指令组成。算术逻辑运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中,另一个必须在算术逻辑指令执行前用Load指令从存储器取到寄存器中。因此有人建议增加另一种算术逻辑指令,其特点是一个操作数取自寄存器,另一个操作数取自存储顺,即寄存器-存储器型,假设这种指令的CPI等于2,同时,转移指令的CPI变为3。求新指令系统的平均CPI。

假定我们有一台计算机,如果所有的Cache 访问都命中的话,它的CPI是2.0。唯一的数据访问指令是Store和Load,它们占指令总数的40%,不命中的损失是25个时钟周期,不命中率是2%。如果所有的指令访问Cache都命中的话,那么机器的速度是存在Cache不命中的多少倍?

通常,用于大量数据处理为主的计算机对【 】要求较高。